Вимірювач асиметрії синфазності, протифазності та квадратури двофазної системи напруг

Вимірювач асиметрії синфазності, протифазності та квадратури двофазної системи напруг, який містить поворотний трансформатор, статорні обмотки якого з'єднані з вхідними клемами вимірювача, а роторна обмотка механічно з'єднана з електродвигуном, суматор та вольтметр, який відрізняється тим, що як перше та друге кола фазового зсуву на 90° в нього введені перший, другий та третій перетворювачі частоти і комутатор, при цьому перші входи першого, друго го та третього перетворювачів частоти підключені до виходу роторної обмотки поворотного трансформатора, другий вхід першого перетворювача частоти підключений до першої вхідної клеми вимірювача, другий вхід другого перетворювача частоти підключений до другої вхідної клеми вимірювача, другий вхід третього перетворювача частоти через перше коло фазового зсуву на 90° з'єднаний з першою вхідною клемою вимірювача, вихід першого перетворювача частоти через друге коло фазового зсуву на 90° підключений до першого входу суматора, вихід другого перетворювача частоти підключений до другого входу суматора, перший вхід комутатора підключений до виходу суматора, другий вхід - до виходу третього перетворювача частоти, а вихід - до входу вольтметра О Винахід відноситься до вимірювальної техніки та призначений для використання при налаштуванні вимірювальних двофазних генераторів гармонічних коливань та квадратурних фазорозщеплювачів Відомий індикатор синфазності, квадратури та протифазності [Авт ев СССР № 742823 М к л G01R 25/00 Бюл № 23, 1980], що містить фазозсувний пристрій з паралельно підключеною кнопкою, поворотний трансформатор з двома статорними та однією роторною обмотками, електродвигун, механічно з'єднаний з роторною обмоткою поворотного трансформатора, а також селективний пристрій, вхід якого підключений до роторної обмотки поворотного трансформатора, а вихід - до входу вольтметра Недоліками вказаного пристрою є низькі чутливість та точність індикації симетричності двофазної системи напруг За прототип обраний індикатор симетричності двофазної системи напруг [Авт ев СССР № 1129549 М к л G01R 25/00 Бюл №46, 1984], який далі будемо називати вимірювач симетричності двофазної системи напруг, що містить пово ротний трансформатор з двома статорними та однією роторною обмотками, електродвигун, механічно з'єднаний з роторною обмоткою поворотного трансформатора, перший селективний елемент, вхід якого підключений до роторної обмотки поворотного трансформатора, а вихід - до першого входу керованого подільника напруги та першого входу помножувача, суматор, перший вхід якого підключений до роторної обмотки поворотного трансформатора, другий вхід - до виходу керованого подільника напруги, а вихід - до входу другого селективного елементу та другого входу помножувача, фільтр низьких частот, вхід якого підключений до виходу помножувача, а вихід - до другого входу керованого подільника напруги, та вольтметра, вхід якого підключений до виходу другого селективного елементу Недоліком такого вимірювача є досить складна система компенсації неінформативної складової спектру вихідного сигналу роторної обмотки поворотного трансформатора, що не дозволяє вимірювачу ефективно працювати в діапазоні частот вхідних напруг В основу винаходу покладена задача створен ю 49975 ня вимірювача асиметрії синфазності, протифазності та квадратури двофазної системи напруг, в якому за рахунок введення нових елементів та зв'язків МІЖ НИМИ застосовується перенесення інформації про асиметрію синфазності, протифазності або квадратури, закладеної в кут фазового зсуву вхідних напруг вимірювача, на частоту обертання роторної обмотки поворотного трансформатора, що призводить до підвищення ефективності роботи пристрою в діапазоні частот вхідних напруг, і за рахунок цього збільшуються чутливість, точність та швидкодія вимірювання асиметрії синфазності, протифазності або квадратури двофазної системи напруг Поставлена задача вирішується тим, що у вимірювачі асиметрії синфазності, протифазності та квадратури двофазної системи напруг, який містить поворотний трансформатор, статорні обмотки якого з'єднані з вхідними клемами вимірювача, а роторна обмотка механічно з'єднана з електродвигуном, суматор та вольтметр, згідно винаходу введені перше та друге кола фазового зсуву на 90°, перший, другий та третій перетворювачі частоти і комутатор, при цьому перші входи першого, другого та третього перетворювачів частоти підключені до виходу роторної обмотки поворотного трансформатора, другий вхід першого перетворювача частоти підключений до першої вхідної клеми вимірювача, другий вхід другого перетворювача частоти підключений до другої вхідної клеми вимірювача, другий вхід третього перетворювача частоти через перше коло фазового зсуву на 90° з'єднаний з першою вхідною клемою вимірювача, вихід першого перетворювача частоти через друге коло фазового зсуву на 90° підключений до першого входу суматора, вихід другого перетворювача частоти підключений до другого входу суматора, перший вхід комутатора підключений до виходу суматора, другий вхід - до виходу третього перетворювача частоти, а вихід - до входу вольтметра На кресленні наведена структурна схема вимірювача асиметрії синфазності, протифазності та квадратури двофазної системи напруг Вимірювач асиметрії синфазності, протифазності та квадратури двофазної системи напруг складається з поворотного трансформатора 1 з статорними косинусною 2, синусною 3 та роторною 4 обмотками, електродвигуна 5, механічно з'єднаного з роторною обмоткою 4, першого перетворювача частоти 6, перший вхід якого підключений до виходу роторної обмотки 4, а другий вхід до входу косинусної обмотки 2, яка є першою вхідною клемою вимірювача, другого перетворювача частоти 7, перший вхід якого підключений до виходу роторної обмотки 4, а другий вхід - до входу синусної обмотки 3, яка є другою вхідною клемою вимірювача, третього перетворювача частоти 8, перший вхід якого підключений до виходу роторної обмотки 4, а другий вхід через перше коло 9 фазового зсуву на 90° підключений до входу косинусної обмотки 2, суматора 10, перший вхід якого через друге коло 11 фазового зсуву на 90° підключений до виходу першого перетворювача частоти 6, а другий вхід - до виходу другого перетворювача частоти 7, та комутатора 12, перший вхід якого підключений до виходу суматора 10, другий вхід - до виходу третього перетворювача частоти 8, а вихід - до входу вольтметра 13 Пристрій працює таким чином ВХІДНІ напруги Ui(t) = Umsincot та l^ft) = U m sm(cot + ф) подаються на статорні обмотки 2 та З поворотного трансформатора (ПТ) 1 При обертанні роторної обмотки 4, механічно з'єднаної з електродвигуном 5, з кутовою швидкістю Q, в ній наводиться є р с , яка за умови ш » Q визначається співвідношенням s